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美國FDA頒佈3D列印醫療器材產品指引,促進3D列印醫材發展

2016年5月美國FDA首次發佈3D列印醫療器材指引草案, 為應對不斷創新且日新月異的3D列印技術發展, 美國FDA於2017年12月4日公告了3D列印產品指引(Technical Considerations for Additive Manufactured Medical Devices), 該指引包含設備設計、功能、產品耐久性測試及品質要求等3D列印醫療產品製造技術指導。

3D列印醫材產品指引, 建立在FDA對3D列印產品的審查經驗與實質研究

為確保法規的監管方式適合此種獨特且創新技術, 該指引的建構基於美國FDA對100多項使用3D列印的醫療產品進行審查經驗基礎, 包含有膝蓋置換物、植入物、重建顱骨及第一種3D列印生產的癲癇藥物, 該藥物比起傳統藥物具多孔基質,

可加速藥物溶解。

此外, 美國FDA為了能夠理解3D列印技術本質, 更以最先進的3D列印設備進行研究, 以推動、建立3D列印產品品質和安全的管理框架, 推動法規科學的發展, 例如CDER(Center for Drug Evaluation and Research)關心3D列印如何影響藥物非活性成分和其他藥物成分, 以及製造過程的品質控制;CDRH(Center for Devices and Radiological Health)則使用3D列印設備, 研究醫療器材的製造方式變更是否對器材安全性和性能造成影響, 以及每次產品製造或儀器經反覆運算更新後, 是否會改變產品的安全性和功效, 例如義肢的適用性和舒適性是否因此改變。

3D列印醫材產品指引將法規途徑與監管架構明確化

本次發佈的指引除提供有關3D列印(製造業稱積層製造法additive manufacturing, 或稱加法製造)技術方面的建議,

也闡明3D列印醫材產品上市申請應提交予FDA的具體內容, 旨在確保基於3D列印的創新技術產品之安全性, 並加速其上市時程。

指引共分7個部分, 其中的設計和製造過程考慮事項(Design and Manufacturing Process Considerations)涵蓋諸如患者匹配器材設計、材料控制和後處理等;器材測試考慮事項(Device Testing Considerations)則包含如機械測試、材料表徵、生物相容性等方面指導。

該指引並指出, 在最終進行設備測試時, 觀察到不同步驟在3D列印過程中有一定影響性, 若未對每個步驟有足夠理解, 要找出是哪項製造缺失造成產品失敗的根本原因非常困難, 因此建議在生產中應善用生產流程圖, 並在每個關鍵製造步驟中建立具建設性的提示與結論。

另外, 即使以相同型號的3D印表機器, 並以相同參數、製造步驟和材料來生產相同的醫療器材或零件時,

其生產產品品質也有所不同。 因此FDA也建議, 製造商應清楚每個輸入參數和加工步驟的可變性, 會如何影響終產品或零件的產生, 這對於零件品質把關非常重要。 若某步驟結果無法通過後續檢查和測試驗證, 則該過程必須執行嚴格的確效以驗證, 並按既定程式進行批准。

另外, 欲進行客制化的設備, 需考慮用於掃描/建立立體結構影像之系統(如CT掃描)的合適性, 而影像系統對最終產品生成至關重要, 在與患者解剖結構相比, 影像經最低圖像品質和解析度、平滑或影像處理演算法等, 皆可能影響產品的原始模型設計, 因此也需訂制更清晰的模型解剖標誌。

指引也建議,

使用3D列印製造的醫療器材在提交上市前審查時, 應準備符合FDA要求的設備描述、機械測試、尺寸測量、材料表徵、去除製造材料的殘留物、殺菌和生物相容性等。

3D列印於生物工程醫療應用上, 有無限想像空間, 目前主要應用且較有發展的領域尚以牙科、骨科及顱顏科等醫療硬植體市場為大宗。 市場上欲透過3D列印技術客制化醫療模型、手術導板、手術模具、血管支架、術後整形及輔具等蔚為潮流, 但在未有監管框架下, 發展不確定性較高。

FDA頒佈這項指引, 不僅為廠商鋪路出更明確的監管架構, 更讓3D列印在醫療應用發展能在確切法規框架下進行開發, 有助於幫助醫療器材實現客制化、高品質發展。

此外, 美國FDA還計畫審查與生物、細胞和組織產品相關的3D生物列印監管問題,

以確定是否需要發佈與再生醫學產品相關之法規指引外, 再提供額外指導, 預計這將為3D列印在傷口照護治療, 甚至替代器官等軟植體發展給予更明確方向。

文丨拓墣產業研究院

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